ISSN 1009-5624 CN 10-2021/TQ    主管:中国乐凯集团有限公司    主办:北京乐凯科技有限公司

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首页 > 刊期 > 2026 > 5期 > 信息:理论与观点
基于FPA⁃LSTM 的瓦斯浓度预测模型
李陈天,杨应迪

【摘要】针对复杂采动工况下传统煤矿瓦斯浓度预测模型存在高噪声干扰、预测精度不足的问题,本研究提出了一种基于花授粉 算法(FPA)优化长短期记忆(LSTM)网络的瓦斯浓度精准预测方法。 通过选取某高瓦斯煤矿720组采动期、衰减期典型工况的瓦斯监测数据,先采用小波阈值降噪与卡尔曼滤波对原始数据进行去噪和光滑处理,再利用FPA优化LSTM中的学习率、隐藏层神经元数量等关键网络参数,最终获得的最优超参数组合为:学习率=0.005,随机失活率=0.35,隐藏层层数=3,神经元数=128,时间步长=24,批次大小=64,据此构建出高精度预测模型。 实验结果表明:该模型的预测平均绝对百分比误差(MAPE)为7.42%,均方根误 差(RMSE)达0.056,其性能显著优于基础LSTM、非线性支持向量回归(SVR)及经典自回归积分移动平均模型(ARIMA)等传统方法。 该方法有效提升了瓦斯浓度预测的准确性,可为煤矿瓦斯灾害预警提供可靠的技术支持。

【关键字】瓦斯浓度预测;小波降噪;卡尔曼滤波;花授粉算法;长短期记忆网络
【PDF】